CN103426221B - 带双向认证的光控门禁方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带双向认证的光控门禁方法。建立一个带双向认证的光控门禁装置，包括：光控门禁锁和移动开锁终端。移动开锁终端向光控门禁锁发出信息，光控门禁锁信息认证移动开锁终端的合法性，确认合法后，光控门禁锁再向移动开锁终端发出信息；移动开锁终端再认证光控门禁锁发出信息的合法性；移动开锁终端确认光控门禁锁合法后，再向光控门禁锁发出开锁信息C；光控门禁锁确认开锁信息后，方开启门禁。移动开锁终端利用光来发送信息，光控门禁锁采用LED、液晶等方式显示信息，显示信息为条形码、二维码等图形符号，移动开锁终端用摄像头和扫描头扫描识别显示信息。本发明避免了任一方的信息和身份伪造，有较好的安全性、私密性、唯一性。

Description

带双向认证的光控门禁方法

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别是一种带双向认证的光控门禁方法。

背景技术

可见光通信（Visible Light Communication，简称VLC）技术。VLC技术就是利用LED可以发出高频闪烁且人眼无法感知到的灯光闪烁的这一特点，在数据发送端用LED的高频闪烁来携带信号，在接收端用响应时间同样很快的感光元件进行信号的采集，从而实现无线通信的方法。

目前无线门禁系统主要采用无线射频技术，无线射频技术穿透性好，因此无线射频信号容易被电磁干扰，被截获复制，而造成开锁信息泄漏而导致财产损失。

可见光不受电磁干扰、不具穿透性，因而具有很多的安全性。同时，摄像头普遍用在各种智能手持终端、平板，不单可以用于照相、摄影，还可以用于对图形符号的信息识别，例如：条形码、QR二维码扫描识别等等。

本发明就是由这两项技术启发，将VLC技术与图像、图形识别技术相结合，应用在门禁系统中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带双向认证的光控门禁方法。

具体步骤为：

一、建立一个带双向认证的光控门禁装置，包括：光控门禁锁和移动开锁终端。光控门禁锁包括：光接收模块、锁控制模块、受控模块、显示模块、通信与报警模块和电源模块。移动开锁终端包括：光发射模块、显示扫描模块和终端控制模块。

锁控制模块分别与光接收模块、受控模块、显示模块、通信与报警模块和电源模块这5个模块电连接。

光控门禁锁用于：1、接收并验证移动开锁终端发送的相关信息；2、生成并显示应答认证信息；3、控制开启、关闭门禁；4、发送门禁工作状态和报警信息。其中，各模块的主要功能如下：

光接收模块，用于接收移动开锁终端的光发射模块发送的光信号，并将光信号转换电信号，再输出到锁控制模块。

锁控制模块的功能包括四个：1、接收光接收模块的电信号，并根据接收的信号，验证移动开锁终端的身份信息和开锁信息；2、控制显示模块显示相关应答和认证信息；3、控制受控模块开启、关闭门禁；4、向通信与报警模块发送报警信息，并接收通信与报警模块的反馈信息。

受控模块用于控制门禁的开启和关闭。

显示模块用于向移动开锁终端显示相关应答和认证信息。

通信与报警模块，用于根据光控门禁锁的工作状态，发送相应的报警信息。

电源模块，用于给光控门禁锁的各电功能模块供电。

移动开锁终端的功能包括：1、通过光发射模块发送开锁的相关信息；2、解算显示扫描模块接收到的光控门禁锁显示模块所显示的相关应答和认证信息。其中，各模块的功能如下：

光发射模块，用于发送移动开锁终端的身份信息和开锁的认证信息的光信号。

显示扫描模块，用于扫描、接收光控门禁锁的显示模块所显示的相关应答和认证信息。

终端控制模块，用于生成移动开锁终端的身份信息和开锁的认证信息的光信号，解算、处理显示扫描模块接收到的光控门禁锁显示模块显示的相关应答和认证信息。

移动开锁终端利用光来发送信息，光控门禁锁采用发光二极管（LED）和液晶方式显示信息，显示信息为条形码、二维码以及其他图形符号，移动开锁终端用摄像头和扫描头扫描识别显示信息。

开锁过程需要有移动开锁终端和光控门禁锁之间的彼此认证，步骤关键在于：1、移动开锁终端向光控门禁锁发出信息A，光控门禁锁首先根据信息A，认证移动开锁终端的合法与否；2、光控门禁锁确认移动开锁终端合法后，再由光控门禁锁向移动开锁终端发出信息B；3、移动开锁终端再认证光控门禁锁的发出信息B的合法与否；4、移动开锁终端确认光控门禁锁合法后，再向光控门禁锁发出信息C；5、光控门禁锁确认认可信息C无误后，方才开启门禁。

二、认证开锁的实施流程如下：

步骤1：移动开锁终端向光控门禁锁发送一个请求码。

步骤2：光控门禁锁接收到请求码后，验证移动开锁终端的身份；如果认证通过就进入步骤3，否则由通信与报警模块，发送报警信息，并保持锁具的关闭。

步骤3：光控门禁锁根据认证信息，运算得到响应、应答信息。

步骤4：光控门禁锁将响应、应答信息，通过显示模块显示出来。

步骤5：移动开锁终端扫描光控门禁锁显示模块的响应、应答信息，解算、认证光控门禁锁的身份以及其他信息，如果认证通过进入步骤6，否则提示认证失败，发出报警信息，并关闭移动开锁终端的开锁进程。

步骤6：移动开锁终端根据认证结果，生成开锁信息，并向光控门禁锁发送开锁信息。

步骤7：光控门禁锁接收到移动开锁终端的开锁信息，如果开锁信息验证无误，就控

制受控模块开锁，否则由通信与报警模块，发送报警信息，并保持光控门禁锁的关闭。

本发明在光控门禁中采用了双向认证机制，在开锁过程进行光控门禁锁与移动开锁终端的双向认证，避免了任何一方的信息伪造和身份伪造，以及在单向开锁的模式下可能存在的信息截取等安全隐患，有更好的安全性、私密性、唯一性。

附图说明

图1 为本发明实施例的系统结构图。

图中标记：1-光接收模块；2-锁控制模块；3-受控模块；4-显示模块；5-电源模块；6-通信与报警模块； 7-显示扫描模块；8-光发射模块；9-移动开锁终端；10-终端控制模块；11-携带信息的可见光束；12-光控门禁锁。

具体实施方式

实施例：

一、建立一个带双向认证的光控门禁装置，包括：移动开锁终端9和光控门禁锁12。

移动开锁终端9，包括：光发射模块8、显示扫描模块7、控制模块10。在本实施例中，移动开锁终端9选用带有闪光灯与摄像头的智能手机。

光发射模块8，用于发送移动开锁终端9的身份信息和开锁的认证信息的光信号11，该模块的功能用手机的闪光灯实现。

显示扫描模块7，用于扫描、接收光控门禁锁12的显示模块4显示的二维码，该模块的功能用手机摄像头实现。

通过安装在手机上的专用的钥匙软件完成可见光门禁的开锁和认证工作流程。钥匙软件可以根据用户身份信息、开锁密码等信息，控制手机闪光灯以一定的规律闪烁。并可以用手机摄像头扫描识别光控门禁锁显示模块的二维码，并认证显示的二维码是否合法。

光控门禁锁12，包括：光接收模块1、锁控制模块2、受控模块3、显示模块4、通信与报警模块6和电源模块7。

锁控制模块2分别与光接收模块1、受控模块3、显示模块4、通信与报警模块6、电源模块5这5个模块电连接。

光控门禁锁12，用于接收、认证移动开锁终端9的发送的相关信息，生成、显示应答认证信息，控制开启、关闭门禁，发送门禁工作状态和报警信息。其中，各模块的功能如下：

光接收模块1，用于接收移动开锁终端9的光发射模块8发送的光信号，并将光信号转换成电信号，再输出到锁控制模块2。光接收模块1用光电二极管感应接收光发射模块8发送的携带信息的可见光束11。

锁控制模块2的核心功能主要有四个：1）、接收光接收模块1的电信号，并根据接收的信号，验证移动开锁终端9的身份信息和开锁信息；2）、控制显示模块4显示相关应答和认证信息；3）、控制受控模块3开启、关闭门禁；4）、向通信与报警模块6发送报警信息，并接收反馈信息。

受控模块3，包括：电机和电机驱动电路。根据锁控制模块2的控制信号，带动电机控制门禁的开启和关闭。

显示模块4，采用液晶屏幕，用于向移动开锁终端9显示相关应答和认证信息，可以显示条形码和二维码等易于摄像头扫描识别的编码信息图形码。

通信与报警模块6，包括：WIFI模块、3G移动无线模块和声光报警模块。当光控门禁锁12验证开锁信息为非法信息，就通过WIFI模块、3G移动无线模块向指定客户端发送报警信息，并发出声光报警。

电源模块5，用于给光控门禁锁12的各电功能模块供电。

二、认证开锁主流程如下：

步骤1：手机向光控门禁锁12发送一个带有身份信息的请求码。

步骤2：光控门禁锁12接收到请求码后，用事先约定好的规则，认证手机的身份；如果认证通过进入步骤3，否则通过通信与报警模块6，发送报警信息，并保持光控门禁锁12的关闭。

步骤3：光控门禁锁12根据认证信息，运算得到响应、应答信息。

步骤4：光控门禁锁12根据得到的响应、应答信息，生成一个二维码，并通过显示模块4显示出来。

步骤5：手机用摄像头扫描光控门禁锁12的显示模块4的二维码，解算、认证光控门禁锁12的身份以及其他信息，如果认证通过进入步骤6，否则提示认证失败，并关闭手机上钥匙软件的开锁进程。

步骤6：手机根据认证结果，生成开锁信息，并向光控门禁锁12发送开锁信息。

步骤7：光控门禁锁12接收到手机闪光灯发出的开锁信息，如果开锁信息验证无误，就控制受控模块3开锁，否则由通信与报警模块6，发送报警信息，并保持光控门禁锁的关闭。

Claims (1)

1.一种带双向认证的光控门禁方法，其特征在于具体步骤为：

一、建立一个带双向认证的光控门禁装置，包括光控门禁锁和移动开锁终端；光控门禁锁包括：光接收模块、锁控制模块、受控模块、显示模块、通信与报警模块和电源模块；移动开锁终端包括：光发射模块、显示扫描模块和终端控制模块；

锁控制模块分别与光接收模块、受控模块、显示模块、通信与报警模块和电源模块这5个模块电连接；

光控门禁锁用于：1、接收并验证移动开锁终端发送的相关信息；2、生成并显示应答认证信息；3、控制开启、关闭门禁；4、发送门禁工作状态和报警信息；

光接收模块，用于接收移动开锁终端的光发射模块发送的光信号，并将光信号转换电信号，再输出到锁控制模块；

锁控制模块的功能包括四个：1、接收光接收模块的电信号，并根据接收的信号，验证移动开锁终端的身份信息和开锁信息；2、控制显示模块显示相关应答和认证信息；3、控制受控模块开启、关闭门禁；4、向通信与报警模块发送报警信息，并接收通信与报警模块的反馈信息；

受控模块用于控制门禁的开启和关闭；

显示模块用于向移动开锁终端显示相关应答和认证信息；

通信与报警模块，用于根据光控门禁锁的工作状态，发送相应的报警信息；

电源模块，用于给光控门禁锁的各电功能模块供电；

移动开锁终端的功能包括：1、通过光发射模块发送开锁的相关信息；2、解算显示扫描模块接收到的光控门禁锁显示模块所显示的相关应答和认证信息；

光发射模块，用于发送移动开锁终端的身份信息和开锁的认证信息的光信号；

显示扫描模块，用于扫描、接收光控门禁锁的显示模块所显示的相关应答和认证信息；

终端控制模块，用于生成移动开锁终端的身份信息和开锁的认证信息的光信号，解算、处理显示扫描模块接收到的光控门禁锁显示模块显示的相关应答和认证信息；

移动开锁终端利用光来发送信息，光控门禁锁采用发光二极管即LED和液晶方式显示信息，显示信息为条形码、二维码以及其他图形符号，移动开锁终端用摄像头和扫描头扫描识别显示信息；

开锁过程需要有移动开锁终端和光控门禁锁之间的彼此认证，步骤关键在于：1、移动开锁终端向光控门禁锁发出信息A，光控门禁锁首先根据信息A，认证移动开锁终端的合法与否；2、光控门禁锁确认移动开锁终端合法后，再由光控门禁锁向移动开锁终端发出信息B；3、移动开锁终端再认证光控门禁锁的发出信息B的合法与否；4、移动开锁终端确认光控门禁锁合法后，再向光控门禁锁发出信息C；5、光控门禁锁确认认可信息C无误后，方才开启门禁；

二、认证开锁的实施流程如下：

步骤1：移动开锁终端向光控门禁锁发送一个请求码；

步骤2：光控门禁锁接收到请求码后，验证移动开锁终端的身份；如果认证通过就进入步骤3，否则由通信与报警模块，发送报警信息，并保持锁具的关闭；

步骤3：光控门禁锁根据认证信息，运算得到响应、应答信息；

步骤4：光控门禁锁将响应、应答信息，通过显示模块显示出来；

步骤5：移动开锁终端扫描光控门禁锁显示模块的响应、应答信息，解算、认证光控门禁锁

的身份以及其他信息，如果认证通过进入步骤6，否则提示认证失败，发出报警信息，并关闭移动开锁终端的开锁进程；

步骤6：移动开锁终端根据认证结果，生成开锁信息，并向光控门禁锁发送开锁信息；

步骤7：光控门禁锁接收到移动开锁终端的开锁信息，如果开锁信息验证无误，就控

制受控模块开锁，否则由通信与报警模块，发送报警信息，并保持光控门禁锁的关闭。